一种实用的动态负载平衡方法及实现

并行计算为提高效率,需要根据节点的负载情况动态分配任务,以达到平衡各处理节点负载的目的,最终提高系统总体效率.以并行计算平台PVM为背景,提出了将大任务分解成子任务,并根据调度系数概念实现动态平衡负载的策略.以公式形式提出了一种具体的任务分配方案及其与计算能力和负载能力三者之间的关系,并结合并行快速排序,验证了任务分配方法的正确性和可行性,实现了高效的并行计算.     

跨企业产品协同开发中的设计任务分解与分配

通过对跨企业产品协同开发任务分解过程的分析,提出了相应的任务分解原则.利用模糊匹配法考查供应商关于新产品的设计和制造能力,判断任务分解的可行性;同时引入任务间影响度和响应度概念考查子任务间交互与影响,最终将任务分解为相对独立的子任务集合.基于分解得到的设计任务集合以及待选供应商集合,将供应商产品质量、成本等任务分配影响因素和供应商信息及其资源利用状况等供应商影响因素相结合,建立设计对象的分配优化模型.综合考虑任务分配的影响因素,基于提出的任务分配策略和分配原则,选择跨企业产品协同开发链中的最优供应商.     

基于适应度的多机器人任务分配策略

为提高多机器人任务分配方法的通用性和实用性，提出了一种分布式多机器人协作任务分配策略.根据多机器人任务特点，提出了多机器人任务分配必须满足的4个基本目标，并由目标制定相应的4条任务选择策略.按形式化思想为子任务建立了一个通用模型，模型包含了与任务选择相关的子任务基本属性和运行状态.结合子任务模型和任务选择策略，建立了一个子任务适应度模型，包含静态适应度、进度适应度、资源适应度和外部适应度4个分量，机器人根据适应度大小来选择子任务.仿真实验表明，应用该任务分配策略的协作异构多机器人系统对一类搬运任务具有很好的通用性，当任务发生变化和机器人发生故障时，机器人能够正确、及时地调整子任务，系统具有很好的实时性、灵活性和鲁棒性.系统能够实现机器人到子任务的最优映射，与其他任务分配方法相比明显缩短了任务执行时间.     

面向实时网格任务的多策略资源协同分配模型

提出一种实时保证度的计算方法,用于评估特定协同分配方案对实时网格任务的截止时间保证度,并在此基础上设计和实现了一个多策略资源协同分配模型。该模型利用已有协同分配策略生成不同的分配方案,并选择截止时间保证度最优的方案为任务分配资源。仿真实验利用实际网格系统的任务负载,在多集群型计算网格测试床上检验了该模型的性能表现。实验结果显示,多策略协同分配模型能综合各种已有各类协同分配策略的特长,为实时网格任务的资源协同分配提供可靠性增强的截止时间保证。     

日常养老情境的异构多机器人动态多任务分配

针对异构多机器人系统动态任务分配问题,基于多智能体技术,利用符合养老情境特点的多智能体组织结构,提出处理养老情境下任务类型相对固定的异构多机器人多任务动态分配机制.建立基于被服务对象满意度函数的投标值计算模型,兼顾多任务的动态分配与被服务对象的满意度.根据拓扑排序算法,提出多智能体系统死锁的检测及处理方法,解决执行智能体自锁、各执行智能体间互锁的问题.对不同任务情况在不同分配机制下的被服务对象满意度进行仿真.仿真结果表明,在避免死锁的情况下,所提机制能够兼顾养老情景下的动态任务分配和被服务对象的满意度.     

共享资源约束下多核实时任务分配算法

为了提高多核实时系统任务分配效率,研究分组固定优先级调度策略下的任务分配算法.通过分析核间任务阻塞对任务最坏情况响应时间产生的影响,提出由于任务间共享资源冲突而引发了任务分配故障问题;指出负载非均衡算法,如First-fit算法、Best-fit算法容易引发任务分配故障.为了避免该问题,提出基于分组与负载均衡的任务分配算法.该算法将存在访问共享资源冲突的任务分配到同一核上,以避免核间任务阻塞;当这些任务无法分配到同一核上时,将这些任务依次分配到当前负载最轻的核上以避免任务分配故障.可调度性分析实验表明,采用该算法可以避免任务分配故障,减少分配任务所需的处理器核数(比Worst-fit算法少10%～40%).     

面向任务的载人潜水器人机交互信息结构分析

为构建复杂任务下的载人潜水器人机交互信息结构模型,提高潜器驾驶舱设计人员对潜航员视角下任务信息认知过程的理解,将决策阶梯模型与DEMATEL-ISM方法相结合,提出一种含影响因子的全要素层级结构模型构建方法。以载人潜水器某近底作业为对象,运用决策阶梯模型分析潜航员任务信息需求及处理过程,识别人机交互信息要素及关系。基于DEMATEL计算综合影响矩阵及属性特征值,结合研究目的改进整体影响矩阵阈值计算方法及可达矩阵判别式,得到含影响因子的可达矩阵。通过对抗轮换层级抽取方法,抽取原因-效应属性稳定的层级结构,引入模糊算子对计算影响值骨架矩阵,结合层级结构构建含影响值人机交互信息结构模型。结果表明：研究得到由31项交互信息要素及关系构成的6层有向加权结构模型,并通过方案对比证明所提方法在保证节点完整、优化层级结构及量化要素关系方面的有效性;所得模型明确了人机交互信息要素属性特征、致因关系及致因程度,对复杂任务下基于潜航员认知的人机交互信息处理过程具有较好的解释力,能够为载人潜水器驾驶舱人机交互信息设计提供理论依据。     

基于多属性决策的装备保障人员综合能力评估

为了在装备保障指挥过程中对人员进行合理分配,设计了一种基于历史任务数据的多属性决策的保障人员综合能力评估方法.在前期历史数据收集的基础上,采用动态权重计算方法计算每次任务分配时的动态权重系数,对属性统计数据进行分析,按照其所占属性比进行权重计算,并结合MABAC算法给出综合能力排序结果.针对装备保障任务平时数据进行了挖掘,并使用本模型进行了实例验证和分析,结果表明,该方法能够有效计算出装备保障人员综合能力排序,为人员任务分配提供数据基础.     

分布式并行数据库系统中任务分配算法的设计

在分析传统任务分配算法的基础上,设计了一种改进的混合启动自适应任务分配算法。该算法根据系统总体负载变化自适应地选择启动策略,考虑任务对资源的需求和系统中的数据分布,有效地选择节点进行探询,使任务分配的开销最小化。在分布式并行数据库系统DPSQL中的使用表明,该算法比传统算法提供更高的任务执行效率和更好的系统稳定性。     

无线传感器网络节能动态任务分配

为了延长网络生存期,减少网络能量消耗,在分析现有无线传感器网络任务分配机制的基础上,提出一种面向分层结构、多跳传感器网络的节能任务分配方法.该算法根据节点工作状态、剩余能量以及能耗,基于熵理论,建立代价函数,结合粒子群优化算法,实现优化任务分配策略.同时,针对无线传感网络动态变化使当前的任务分配策略可能不再是最优的情况,对任务进行动态调整.仿真实验结果表明该分配机制能有效减少无线传感网络计算时间和网络能耗,提高网络寿命.     

区域水资源优化配置模型中子区权重分析

子区权重系数的确定是区域水资源优化配置中一项复杂而又重要的工作.对于区域面积较大、区划较多、影响因素复杂的水资源优化配置问题,子区权重分析是无法避免的.针对这种情况的子区权重系数的计算方法加以探讨,并结合大型灌区的实例予以分析.结果表明,对于区域面积较大、区划较多、影响因素复杂的优化配置,采用层次分析AHP法方法计算子区权重系数是可行的.     

基于KM算法的分布式无线节点任务分配方法

单个节点无法满足各种新颖的应用程序对时延或能耗的要求,为此提出了一种分布式无线节点任务协同分配方法,通过利用周围节点的空闲资源,来降低所有节点处理任务的总时延或总能耗.首先根据层次分析法（AHP）综合任务的多维属性,如计算负载、最晚完成时间等,确定任务执行的优先级;然后建立时延和能耗的优化模型,并将其转化为二分图最大权值的匹配问题,采用Kuhn Munkras （KM）算法求解得到任务分配的最优解,实现终端节点在网络边缘高效地协同执行任务.仿真结果表明,该算法能够有效地降低任务处理的时延和能耗.     

基于扩展合同网的协同设计任务分配机制研究

针对网络化产品协同设计过程的任务分配机制进行研究,在分析了已有合同网任务分配机制的基础上,通过引进时间令牌和缓冲池策略,对合同网机制进行扩展,提出了一种基于时间令牌和缓冲池机制的协同设计任务分配方法,给出了任务分配协作过程中的协商策略和基于投标信息的综合多因素决策评价算法。最后通过实例验证了所提方法的可行性,更适用于协同设计任务分配的实际情况。     

基于模糊评判机制的科技资源配置能力研究

科技资源配置能力是一个地区高效运用和整合科技资源的能力,决定了该地区科技的投入产出比.立足浙江省科技发展现状,参考现有的科技资源配置能力方面的研究成果,对科技资源的内涵进行阐述.在此基础上建立科技配置能力评价指标体系,对体系中的各个指标进行模糊处理,使其更好地揭示各个指标之间的关系.计算各个指标相对重要程度,即确定各指标的权重.并将杭州地区的指标数值作为标竿,将宁波与杭州地区科技资源配置能力按照建立的指标体系模型进行评比分析,揭示宁波科技资源配置中存在的问题,为科技资源配置能力优化建设提供科学依据.     

运营支撑系统混合云迁移策略制定方法

为了解决制定混合云迁移策略过程中对约束进行量化求解,以获得最佳方案的问题,定义和描述了系统混合云迁移决策制定的约束,并进行结构化分类,计算定量约束,使用层次分析法将定性约束转变成可用数值表示的相关重要度,获得最佳迁移策略. 使用网络服务运营支撑系统云化作为用例,制定每个应用的云迁移策略和部署方案,最终获得运营支撑系统的混合云迁移策略.     

区域水资源合理配置的 模糊模式识别-模糊层次分析法的熵耦合模型

为确定区域水资源合理配置各评价指标的权重、有效处理区域水资源分配过程中的模糊性和随机性,提出了基于信息熵原理的模糊模式识别模型与基于加速遗传算法的模糊层次分析法相耦合,进行各子区域水资源量合理配置的新模型(EFPR-FAHP)。结果说明:用EFPR-FAHP进行水资源合理配置,数学物理概念明确,方法简明、通用,计算结果客观、合理,在区域水资源和环境管理中具有推广应用价值。     

基于区间分析的数控机床可靠性模糊综合分配方法

为了解决数控机床可靠性分配过程中具有多种影响因素且有些因素难以定量分析的问题,研究了一种将区间分析、模糊综合评判和层次分析法相结合的可靠性综合分配方法.综合考虑多种影响因素,根据影响程度大小给每个因素赋予相应的权重;使用模糊区间数代替实数来表达不确定信息,综合利用现场试验信息和专家经验,建立了数控机床可靠性分配模型;结合实例进行了整机的可靠性分配.结果表明,该方法是可行的,且能有效解决目前数控机床可靠性分配中存在的主要问题.     

用户需求适应的P2P超级节点选取机制

提出了一种基于层次分析法的超级节点选取策略。该策略刻画了不同用户对不同应用的需求度量,根据阈值法过滤部分不满足最低要求者得到备选集合,在此基础上构建层次分析模型,给出相应的选择结果。仿真实验表明,该机制能使用户满意度达到95%以上,同时整体网络在检索延迟、网络带宽消耗等有比较好的折衷。     

面向可变架构云计算的任务映射方法

为基于主动认知重构计算的可变结构云计算,提供一个能平衡任务和资源均衡收益的任务映射算法,为主动重构提供一个重构评价依据。形式化描述了层次参数化任务流图和异构资源结构模型,在此基础之上提出了基于模糊化效用函数的二人非零和博弈的任务映射算法。实验表明,该方法针对具体应用、环境、运行状况等任务和系统资源参数,以Makespan、资源负载等为测试指标,取得了良好的测试结果,实现了应用和系统的均衡优化目标。